Nanopartículas de oro y ciencia en equipo: un trabajo multidisciplinar

«Contando con la colaboración y solidaridad de muchas personas, ya sean fuertes o en apariencia débiles, se puede alcanzar el éxito, vencer a cualquier rival o salir airoso de una situación difícil».

nanopartícula oro ciencia

Esquema básico de nuestra nanopartícula, con un núcleo de oro (en amarillo), una cubierta polimérica (en negro) y diversos elementos funcionales (en rojo)

“La unión hace la fuerza” y qué mejor disciplina que la nanociencia para demostrarlo. Cuando un solo proyecto multidisciplinar involucra a químicos, físicos, biólogos y otras ramas de la ciencia, la frase con la que he empezado a redactar este artículo se vuelve más bien un lema.

Un par de ideas sobre nanopartículas: Son muchos los modelos de nanoconstrucciones que se estudian y emplean en la actualidad. Sin embargo, la idea base de la que se suele partir en la mayoría de los casos está bastante definida: surgen como resultado de la suma de pequeños “bloques de construcción” [1].

Como si de un juego infantil se tratara, cada bloque tiene su función específica en la construcción final y ésta no resultaría útil si le faltase alguno de los elementos que la completan. Leer más de esta entrada

Nanodiamantes: cuando lo excepcionalmente bueno viene en envases pequeños

NanodiamantesContinuando en la línea del artículo «Nanopolvos – Cuando el tamaño sí importa», hoy nos vamos a centrar en unas nanopartículas de carbono que recientemente han mostrado unas excepcionales posibilidades en diferentes estudios. Nos referimos a los nanodiamantes.

Un nanodiamante es un diamante cuyas dimensiones externas están dentro del intervalo 1-100 nanómetros (1 nanómetro equivale a una mil millonésima parte de un metro). Los nanodiamantes, al igual que los diamantes, están compuestos por átomos de carbono colocados en una red cristalina (una estructura cúbica centrada en las caras, con la mitad de los huecos tetraédricos ocupados por átomos de carbono).

Todos los cristales de diamante presentan fluorescencia inducida por la luz ultravioleta (UV), pero para algunas aplicaciones es necesario que también sean fluorescentes en el visible (VIS), para poder monitorizar el trayecto de estas nanopartículas y comprobar si efectivamente son capaces de alcanzar al punto diana y llegar, por tanto, a su meta. ¿Cómo se consigue que sean fluorescentes en ese rango VIS entre 400-700 nanómetros? Para ello hay que jugar con su estructura química, de tal modo que si se introducen defectos (modificaciones) en la red cristalina de la nanopartícula, se puede conseguir que varíen algunas de sus propiedades, como la fluorescencia o, por ejemplo, que sean químicamente activas frente a otras moléculas destinadas como fármacos.

Fluorescencia de diamantes

Los cristales de diamante presentan fluorescencia inducida por la luz ultravioleta

Recientemente se ha publicado un interesante estudio donde se han utilizado nanodiamantes fluorescentes para monitorizar células madre, logrando introducir células madre con nanodiamantes en pulmones de ratones. Esta novedosa técnica permite realizar un seguimiento en directo de la regeneración de células madre en el tejido pulmonar; así como estudiar y comprender la absorción y regeneración de éstas, célula a célula. Leer más de esta entrada

Nanopolvos – Cuando el tamaño sí importa

Siguiendo la estela del artículo anterior «Sobre huesos y piedras: a propósito de los biomateriales», hoy hablaremos de nanopolvos, más conocidos como nanopartículas, abarcando un pequeño grupo de ellas que nos ayudan en la salud, tanto de nuestro patrimonio cultural como de nuestro organismo.

Nanopartículas – Datos de interés

Como sabéis, las nanopartículas son aquellos materiales en los que al menos una de sus dimensiones mide entre 1 y 100 nanómetros (1 nanómetro equivale a una mil millonésima parte de un metro). Sus propiedades suelen ser distintas a las que presenta el material en dimensiones de sólido volumétrico, lo que las hace tremendamente atractivas para el estudio de nuevas y futuras aplicaciones. Si aún no lo habéis hecho, os recomiendo encarecidamente la lectura del artículo «Química y Nanotecnología: Premio San Alberto Magno a la mejor Tesis Doctoral».

Copa de LicurgoDesde hace unos años (más bien desde la década de los 90), nos hemos ido familiarizando con su nombre. Pero convivimos con nanopartículas desde hace milenios. De hecho, la civilización egipcia ya usaba coloides de oro por sus propiedades ópticas y medicinales: se creía que ayudaban a conseguir la eterna juventud. Al igual que en la Antigua China, donde eran utilizados además como colorantes inorgánicos para ultimar los detalles de su famosa porcelana. Como ejemplo, también citaremos la copa de Licurgo (Antigua Roma, siglo IV) que cambia de color de acuerdo a la posición en la que se coloca el observador, es decir, conforme la luz se comporte al incidir en ella: presenta un color verde con luz reflejada, y uno rojo rubí con luz transmitida. Con todo ello, hubo que esperar hasta 1857, año en el que Faraday realizó el primer estudio sistemático, realizando síntesis y comprobando las propiedades de los nombrados coloides de oro.

Como dijimos antes, las propiedades que presentan las nanopartículas difieren de las que se conocen y esperan en el sólido volumétrico del que proceden. ¿Por qué? Porque a medida que la dimensión se reduce, sobre todo en el intervalo de 1-10 nanómetros, los efectos de tamaño y superficie son cada vez más notables. Esto abre un universo de posibilidades y por ello muchos investigadores dedican horas en aislarlas, estudiarlas, fabricarlas y aplicarlas. Leer más de esta entrada

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